風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪運(yùn)行在非定常流場(chǎng)中，其周圍的流場(chǎng)特性直接影響到風(fēng)力機(jī)的輸出功率。本文通過(guò)數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)風(fēng)力機(jī)的尾跡流場(chǎng)特性進(jìn)行了分析，同時(shí)研究了葉尖渦擴(kuò)散器等流動(dòng)控制技術(shù)對(duì)風(fēng)力機(jī)流場(chǎng)特性的控制效果。1分析了翼型NACA4412和S809的流場(chǎng)壓力和流線分布隨攻角的變化規(guī)律，然后分析了它們?cè)诓煌ソ呛退俣葪l件下的噪聲特性，結(jié)果表明，隨著攻角和流速的增大，沿流動(dòng)方向聲功率級(jí)的減小出現(xiàn)滯后，噪聲特性增強(qiáng)。2采用簡(jiǎn)化風(fēng)車模型設(shè)計(jì)并建立風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪模型，分析了風(fēng)力機(jī)葉片表面壓力的分布狀況、風(fēng)力機(jī)葉尖三維效應(yīng)的影響范圍，計(jì)算結(jié)果表明，在75%葉展位置，風(fēng)力機(jī)葉片的氣動(dòng)性能相對(duì)較好，風(fēng)力機(jī)葉片葉尖渦的三維效應(yīng)影響范圍大約為葉片長(zhǎng)度的2%。同時(shí)分析了風(fēng)力機(jī)的尾跡流場(chǎng)特性和葉片的表面聲功率級(jí)分布隨尖速比的變化規(guī)律，計(jì)算結(jié)果表明，隨著尖速比的增大，風(fēng)力機(jī)的尾跡區(qū)影響范圍變大，表現(xiàn)出膨脹的特性，葉片表面的聲功率級(jí)也隨著尖速比的增大而增大。3基于仿生降噪的機(jī)理，研究了鋸齒后緣結(jié)構(gòu)葉片的流場(chǎng)特性，研究結(jié)果表明，齒寬高比較小的葉片的降噪效果比較明顯。4針對(duì)風(fēng)力機(jī)的葉尖渦特性，研究了葉尖渦擴(kuò)散器對(duì)葉尖渦的控制效果，并分析... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 風(fēng)力發(fā)電發(fā)展?fàn)顩r
    1.3 風(fēng)力機(jī)種類
    1.4 流動(dòng)控制簡(jiǎn)介
    1.5 本題研究背景和意義
    1.6 本文研究的內(nèi)容綜述
第二章 理論基礎(chǔ)
    2.1 風(fēng)力機(jī)特性系數(shù)
    2.2 風(fēng)輪功率特性
    2.3 風(fēng)力機(jī)的基本設(shè)計(jì)理論
        2.3.1 貝茨（Betz）理論
        2.3.2 渦流理論
        2.3.3 葉素理論
        2.3.4 動(dòng)量理論
        2.3.5 動(dòng)量-葉素理論
        2.3.6 葉尖和輪轂損失修正
    2.4 噪聲基礎(chǔ)知識(shí)
        2.4.1 噪聲的物理度量
        2.4.2 噪聲的頻譜分析
        2.4.3 風(fēng)力機(jī)的噪聲形成機(jī)制
        2.4.4 FLUENT 的氣動(dòng)噪聲模型
    2.5 本章小結(jié)
第三章 數(shù)值模擬的原理和方法
    3.1 流體力學(xué)控制方程
    3.2 湍流模型
    3.3 大渦模擬
    3.4 邊界條件設(shè)置
    3.5 可動(dòng)區(qū)域中流動(dòng)問(wèn)題的模擬
    3.6 本章小結(jié)
第四章 風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)特性數(shù)值模擬
    4.1 風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪模型建立
        4.1.1 葉片設(shè)計(jì)
        4.1.2 三維建模
    4.2 二維翼型數(shù)值模擬
        4.2.1 網(wǎng)格和計(jì)算相關(guān)參數(shù)
        4.2.2 壓力分布
        4.2.3 聲功率級(jí)分布
    4.3 三維葉片數(shù)值模擬
        4.3.1 數(shù)值計(jì)算域與計(jì)算網(wǎng)格
        4.3.2 計(jì)算方法和邊界條件
        4.3.3 葉片表面壓力分布
        4.3.4 葉尖渦的影響范圍
        4.3.5 葉尖渦特性
        4.3.6 風(fēng)力機(jī)尾跡流場(chǎng)分析
        4.3.7 葉片聲功率級(jí)分布
    4.4 本章小結(jié)
第五章 鋸齒形尾緣葉片數(shù)值模擬
    5.1 鋸齒尾緣結(jié)構(gòu)仿生基礎(chǔ)
    5.2 網(wǎng)格和計(jì)算相關(guān)參數(shù)
    5.3 計(jì)算結(jié)果與分析
        5.3.1 壓力分布
        5.3.2 聲功率級(jí)分布
    5.4 本章小結(jié)
第六章 葉尖渦的控制研究
    6.1 前言
    6.2 葉尖渦擴(kuò)散器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    6.3 靜壓系數(shù)的定義
    6.4 風(fēng)能利用系數(shù)及力矩系數(shù)
    6.5 安裝葉尖渦擴(kuò)散器的葉尖流場(chǎng)特性
    6.6 安裝擴(kuò)散器后的葉片聲功率級(jí)分布
    6.7 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論和展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋸齒型翼型尾緣噪聲控制實(shí)驗(yàn)研究[J]. 許影博,李曉東.  空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[2]風(fēng)力機(jī)噪聲的預(yù)測(cè)方法研究[J]. 司海青,王同光.  空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
[3]風(fēng)力機(jī)葉尖有無(wú)小翼三維流場(chǎng)的數(shù)值研究[J]. 張立茹,汪建文,曲立群,吳克啟.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2011(11)
[4]風(fēng)力機(jī)葉尖渦的數(shù)值模擬[J]. 鐘偉,王同光.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[5]風(fēng)力機(jī)翼型氣動(dòng)噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 劉雄,羅文博,陳嚴(yán),葉枝全,周鵬展.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(14)
[6]基于Fluent的渦輪增壓器壓氣機(jī)流場(chǎng)模擬與噪聲分析[J]. 江國(guó)和,李濤濤.  中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2011(07)
[7]風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及其發(fā)展動(dòng)向[J]. 林祖建.  電力與電工. 2010(02)
[8]基于Lilley寬帶聲源模型的舵葉流噪聲數(shù)值模擬研究[J]. 董仁義,吳崇健,張京偉.  船海工程. 2009(05)
[9]風(fēng)力機(jī)葉尖加小翼流場(chǎng)的試驗(yàn)研究[J]. 東雪青,汪建文,韓曉亮,高志鷹,劉冬冬,新吉勒?qǐng)D,仇連君.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(10)
[10]翼尖渦流場(chǎng)特性及其控制[J]. 顧蘊(yùn)松,程克明,鄭新軍.  空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2008(04)



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